JP4281160B2

JP4281160B2 - 通風路切替装置

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Publication number: JP4281160B2
Application number: JP20958799A
Authority: JP
Inventors: 眞弘伊藤; 貢生阪野
Original assignee: Shimizu Industry Co Ltd; Denso Corp
Current assignee: Shimizu Industry Co Ltd; Denso Corp
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2019-07-23
Also published as: DE69902129T2; DE69902129D1; US6193600B1; EP0983885A3; JP2000135912A; EP0983885B1; EP0983885A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に言って、空気が流れる通風路の切替装置に関するもので、例えば、車両用空調装置の吹出モード切替装置に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置等に用いられる通風路切替装置において、空気流れを切り替えるドアとしてバタフライドアを用いるタイプのものでは、ドア本体部の中央部に回転軸を備え、通風路を形成するケースに対してドア本体部を前記回転軸により回転可能に支持する構成となっている。
【０００３】
そして、このようなバタフライドアでは、図３に示すように、剛性の高い材質（樹脂）からなるドア本体部１００の外周縁部に、リップシールを構成するシール材１０２をエラストマ（高分子弾性体）の射出成形により薄板平板状に一体に設けている。このシール材１０２を図２に示すように、ケース１１側の開口部１６、１７のシール面１０３、１０４に押し当てることにより、ケース１１側の開口部１６、１７のシール面１０３、１０４との間のシール効果を得るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本発明者らがこの種のバタフライドア１９、２０を実際に試作して、シール効果について実験検討してみると、バタフライドア１９、２０のシール材１０２のうち、コーナー部１０２ａという特定部位で風洩れが発生しやすいことが判明した。このコーナー部１０２ａでの風洩れの発生原因は、本発明者らの検討により以下の理由であることが分かった。
【０００５】
すなわち、ドアの製造に際しては、一般に、予め成形したドア本体部１００を成形型内にインサートし、その後に、弾性体材料を成形型内のドア本体部１００周縁部に射出してシール材１０２を射出成形する。このため、シール材１０２には射出成形時の成形圧力により発生する収縮力が成形後も内部応力として残留する。
【０００６】
また、弾性体（エラストマ）は射出成形後に、使用状態で高温放置されると、自身の材料物性による収縮力が発生するという特性を持っている。従って、夏期の炎天下駐車時のごとく車室内が非常に高温になると、車両用空調装置におけるドア１９、２０のシール材１０２はこの高温の影響を受けて、材料物性による収縮力をも発生することになる。
【０００７】
以上のように、シール材１０２には成形圧力と材料物性による収縮力が発生し、この収縮力が原因となって、コーナー部１０２ａのシール材１０２には、当該部位のシール材を図３の矢印Ａ、Ｂのごとくドア本体部１００に引き寄せる直交方向の内部収縮力が作用する。
【０００８】
このため、図４に示すように、ケース１１側の開口部１６、１７のシール面１０４（１０３）にシール材１０２を押し当てた状態（開口部１６、１７の閉塞状態）で、バタフライドア１９、２９を放置すると、上記内部収縮力の影響で、コーナー部１０２ａのシール材１０２がドア本体部１００側へ変形して、図５に示すように、コーナー部１０２ａのシール材１０２がシール面１０４（１０３）より反り上がるという現象が発生する。
【０００９】
この結果、シール材１０２の先端部とシール面１０４（１０３）との間に隙間Ｃが形成されて風洩れが生じることが分かった。
【００１０】
なお、上記コーナー部１０２ａでのシール材１０２の変形の原因である内部収縮力を低減するために、▲１▼シール材１０２の材質として成形時の流動性の高い材質を選定して、成形圧力を減少させる方法、▲２▼シール材１０２の肉厚を厚くして成形時の材料流動性を高めるとともに、シール材１０２の肉厚増加により剛性アップを図って、収縮力に対する変形抑制効果を高める方法、▲３▼成形装置の射出ゲート数を増加して、成形時の材料流動性を高める方法等が考えられる。
【００１１】
しかし、▲１▼の方法は、成形時の流動性の高い材質を特別に選定しなければならず、シール材１０２の材料費が高くなる。また、▲２▼の方法は、肉厚増加により材料使用量が増加して、シール材１０２の材料費が高くなる。また、▲３▼の方法は、射出ゲート数の増加により成形装置の構造が煩雑化して、成形装置のコストアップを招く。従って、上記▲１▼〜▲３▼の方法はいずれも実用的とは言えない。
【００１２】
ところで、上記したコーナー部１０２ａの反り上がり現象は、剛性の低い薄板平板状のリップシール特有の不具合であって、例えば、図１５（ａ）、（ｂ）に示すようなＴ字状やＹ字状の断面形状を持つリップシールをシール材１０２により構成する場合は、リップシールの剛性が高いためコーナー部１０２ａでの反り上がり現象が生じない。
【００１３】
しかし、その反面、薄板平板状のリップシールに比較して図１５（ａ）、（ｂ）のものはＴ字状やＹ字状の複雑な形状であるため、シール材１０２の成形型が複雑となり、成形コストが高くなる。また、シール材１０２の先端シール部の厚さ寸法が上記断面形状のため大きくなって、ドア開放時の通風路面積を絞るので、通風路の圧損が増大するという不具合もある。
【００１４】
本発明は上記した諸点に鑑みてなされたもので、ドア本体部の外周縁部に弾性体からなる薄板平板状のシール材を固着したドアを用いて通風路を切替える装置において、シール材の材料費や成形装置のコストアップを招くことなく、シール材の変形に起因する風洩れを防止することを目的とする。
【００１５】
より具体的には、本発明は、この種のドアにおけるコーナー部でのシール材の変形に起因する風洩れを良好に防止することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、ケース（１１）の開口部（１６、１７）を開閉して空気流れを切り替えるドア（１９、２０）に、剛性の高い材質からなるドア本体部（１００）と、このドア本体部（１００）の外周縁部に固着された、弾性体からなるシール材（１０２）とを備え、
このシール材（１０２）は、前記ドア本体部（１００）の外周縁部から外方側へ連続して延びる薄板平板状であり、
開口部（１６、１７）の周縁部に形成されたシール面（１０３、１０４）にシール材（１０２）が圧着することにより、開口部（１６、１７）を閉塞する通風路切替装置において、
シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）における外周円弧部の曲率半径をＲ_Dとし、
シール面（１０３、１０４）においてシール材（１０２）の圧着する部位をシールライン（Ｄ）とし、
シールライン（Ｄ）のコーナー部はシール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）における外周円弧部よりも内周側に位置しており、
シールライン（Ｄ）のコーナー部における円弧部の曲率半径をＲ_c2としたとき、外周円弧部の曲率半径Ｒ_Dよりもシールライン（Ｄ）のコーナー部における円弧部の曲率半径Ｒ_c2を大きくすることによって、シール面（１０３、１０４）のコーナー部をシール部材（１０２）に対してより接近させる構成となっており、
シール材（１０２）には、成形時に生じた内部応力が残留しており、シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）において、この内部応力によるシール材（１０２）の変形量よりも、シール材（１０２）がシール面（１０３、１０４）に圧着した際のシール材（１０２）の変形量を大きくすることを特徴としている。
【００１７】
これによると、Ｒ_c2＞Ｒ_D の関係に設定することにより、シール面（１０３、１０４）のコーナー部をシール部材（１０２）に対してより接近させる構成となっている。このため、シール面（１０３、１０４）のコーナー部の内周円弧部が従来技術に比してシール部材（１０２）に接近する。
その結果、薄板平板状のシール部材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）をその使用初期から、シール部材（１０２）の内部応力（内部収縮力）による変形量以上に予め弾性変形させておくことができる。
よって、使用期間が長くなって、シール部材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）が内部応力（内部収縮力）によりドア本体部（１００）側へ変形しても、従来技術のような隙間（Ｃ）が発生することがなく、風洩れを確実に防止できる。
しかも、本発明によれば、シール材の材料費や成形装置のコストアップを招くことがないので、実用上、極めて有利である。
【００２３】
なお、本発明において、上記した外周円弧部およびシールライン（Ｄ）のコーナー部における円弧部という表現は、曲率半径一定の厳密な円弧形状のみに限定されるものではなく、曲率半径がある程度変化する概略円弧状のものを包含している。
【００２４】
また、請求項２記載の発明では、請求項１おいて、シール面（１０３、１０４）のシールライン（Ｄ）のコーナー部における円弧部の曲率半径Ｒ_c2を、シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）における外周円弧部の曲率半径Ｒ_Dに対して、Ｒ_c2＝１．５〜４Ｒ_Dの範囲に設定することを特徴としている。
【００２５】
本発明者の実験検討によると、シール面（１０３、１０４）のシールライン（Ｄ）のコーナー部における円弧部の曲率半径Ｒ_c2を上記の範囲内に設定することにより、隙間（Ｃ）の発生をより確実に防止することができるとともに、開口部（１６、１７）の開口面積確保、シール面（１０３、１０４）のシールライン（Ｄ）のコーナー部の円弧部とドア本体部（１００）との干渉防止等の面において有利であることが分かった。
【００２６】
また、請求項３記載の発明では、ケース（１１）の開口部（１６、１７）を開閉して空気流れを切り替えるドア（１９、２０）に、剛性の高い材質からなるドア本体部（１００）と、このドア本体部（１００）の外周縁部に固着された、弾性体からなるシール材（１０２）とを備え、
このシール材（１０２）は、前記ドア本体部（１００）の外周縁部から外方側へ連続して延びる薄板平板状であり、
開口部（１６、１７）の周縁部に形成されたシール面（１０３、１０４）にシール材（１０２）が圧着することにより、開口部（１６、１７）を閉塞する通風路切替装置において、
ドア本体部（１００）のコーナー部に、シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）側へ突出する突出部（１０７）が形成され、
この突出部（１０７）は、ドア本体部（１００）の形成領域から形成領域外方へドア本体部（１００）と同一平面内で突出することを特徴としている。
【００２７】
これによると、突出部（１０７）の突出量の分だけ、薄板平板状シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）における突き出し寸法ａ₃を小さくすることができる。そのため、コーナー部（１０２ａ）での反り上がりを減少できると同時に、送風空気の動圧によるコーナー部１０２ａの変形量を低減できる。その結果、コーナー部（１０２ａ）での風洩れを効果的に抑制できる。
【００２８】
しかも、剛性の高い材質からなるドア本体部（１００）に突出部（１０７）を付加することにより、シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）における剛性が高まるので、シール材（１０２）の内部応力（内部収縮力）に起因するコーナー部（１０２ａ）の変形をも良好に抑制できる。
【００２９】
また、請求項４記載の発明のように、請求項３において、突出部（１０７）を曲面形状で突出させれば、シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）の内周に直角状の角部が形成されることがない。そのため、ドア開閉動作に伴う応力集中によってシール材（１０２）が破断するといった不具合が発生せず、シール材（１０２）とドア本体部（１００）との間の接着品質を長期にわたって良好に確保できる。
【００３０】
また、請求項５記載の発明では、請求項３または４において、シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）における突き出し寸法ａ₃を、シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）以外のストレート部分における突き出し寸法ｂに対して、ａ₃＝０．５〜１．１ｂの範囲に設定することを特徴としている。
【００３１】
これによると、突き出し寸法ａ₃を１．１ｂ以下に抑えることにより、コーナー部（１０２ａ）での反り上がりを減少でき、また、動圧によるコーナー部（１０２ａ）の変形量を良好に抑えることが可能となる。これにより、コーナー部（１０２ａ）での風洩れを効果的に抑制できる。
また、突き出し寸法寸法ａ₃を０．５ｂより大きくすることにより、ドア操作荷重に対するコーナー部（１０２ａ）の変形のしやすさ（柔軟性）を確保して、シール性の維持、ドア操作力の増大防止を図ることができる。
また、請求項６記載の発明のように、請求項１ないし５のいずれか１つにおいて、シール材（１０２）のうち、外周先端部（１０２ｂ）よりもドア本体部（１００）側に位置する部分は、ドア本体部（１００）の厚さ以下の厚さにてドア本体部（１００）の外周縁部から外方側へ突出している。
【００３２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００３４】
（第１実施形態）
最初に、本発明を適用する車両用空調装置の概要を図１により説明すると、図１は車両の車室内前方部に配置される計器盤（図示せず）の車両幅方向の略中央位置に配置されるセンタ置きの空調ユニット１０部を示しており、車両の上下、前後に対して図示の形態で空調ユニット１０が搭載される。
【００３５】
車室内の助手席側にオフセット配置された送風機ユニット（図示せず）の出口部が空調ユニット１０の樹脂製ケース１１の最前部の空気入口部１１ａに接続されるので、送風機ユニットからの送風空気はこの空気入口部１１ａに流入する。そして、この流入空気は冷凍サイクルの冷房用蒸発器１２で冷却された後に、温水（エンジン冷却水）を熱源とする暖房用ヒータコア１３で再加熱されて温度調整される。
【００３６】
ここで、板状のエアミックスドア１５は回転軸１５ａにより回動可能となっており、このエアミックスドア１５の回動位置の選択により、暖房用ヒータコア１３を通過する温風と、バイパス路１４を通過する冷風との風量割合を調整することができ、これにより、車室内への吹出空気の温度調整を行うことができる。そして、この温度調整された空気は、乗員頭部への空気吹出のためのフェイス吹出開口部１６と、車両窓ガラス内面への空気吹出のためのデフロスタ吹出開口部１７と、乗員足元部への空気吹出のためのフット吹出開口部１８のいずれか１つまたは複数に流入する。
【００３７】
これらの各吹出開口部１６〜１８への空気流れの切替は、それぞれ吹出モードドア１９〜２１により行う。この吹出モードドア１９〜２１のうち、フェイス、デフロスタ用のドア１９、２０は以下説明する図２、図３に示すバタフライドアから構成されている。
【００３８】
図２、図３はリップシールタイプのバタフライドア１９、２０を示すものであって、ドア１９、２０は、長方形の平面形状を持つドア本体部１００を有し、このドア本体部１００は樹脂等の材料からなる剛性の高い部分（換言すると、非弾性体部分）を構成する。そして、ドア本体部１００の短辺方向（図３参照）の中央部に回転軸１０１を一体に成形している。
【００３９】
ドア本体部１００の外周縁部に図３に示すようにエラストマ（高分子弾性体）からなるシール材１０２を額縁状に一体に固着している。このシール材１０２は、ドア本体部１００の外周縁部から外方側へ連続して延びる薄板平板状のリップシールを構成する。ここで、ドア本体部１００とシール材１０２との固着は例えば次のごとき一体成形で行うことができる。ドア本体部１００を予め成形しておき、このドア本体部１００を成形型内の所定部位に前もって挿入しておき、その後に、シール材１０２を構成するエラストマを溶融状態で成形型内に射出して成形することにより、ドア本体部１００とシール材１０２とを一体成形にて固着できる。
【００４０】
なお、ドア１９、２０のドア本体部１００を構成する樹脂材料としては、ポリプロピレン、ナイロン、ＡＢＳ等の樹脂が好適であり、ガラス繊維等のフィラーを混入して強度アップを図るようにしてもよい。また、シール材１０２のエラストマの具体的材質としては、サーモプラスティクエラストマ（ＴＰＥ）の一種であるオレフィン系エラストマが好適である。また、ケース１１の樹脂材料としては、上記ドア本体部１００と同種の樹脂を用いることができる。
【００４１】
一方、ケース１１の吹出開口部１６、１７には、鋭角状に傾斜したシール面１０３、１０４を持つドア当接用リブ１０５、１０６を突出形成している。ここで、吹出開口部１６、１７の形状は図３に示すバタフライドア１９、２０の長方形に対応した長方形になっており、そして、シール面１０３を持つドア当接用リブ１０５と、シール面１０４を持つドア当接用リブ１０６が、ドア１９、２０の回転軸１０１を境として、回転軸１０１の左右両側に区画して形成されている。
【００４２】
図２はバタフライドア１９、２０の開放状態を示しており、この開放状態から回転軸１０１に回転方向の操作力を加えて、バタフライドア１９、２０を図２の反時計方向に所定角度回転させると、バタフライドア１９、２０のシール部材１０２の外周先端部１０２ｂがケース１１の吹出開口部１６、１７のリブ１０５、１０６のシール面１０３、１０４に圧着することにより、ドア本体部１００の外周部分をケース１１に対してシールすることができ、吹出開口部１６、１７を閉塞できる。
【００４３】
ここで、ドア本体部１００の薄肉平板状シール材１０２の外周先端部１０２ｂは、回転軸１０１と平行な長辺部分と、回転軸１０１と直交する短辺部分（側面部分）との双方において、ケース１１のドア当接用リブ１０５、１０６に圧着する。
【００４４】
なお、図４は、図２のＡ部拡大図で、薄肉平板状シール材１０２の外周部分１０２ｂが傾斜面１０４に圧着した状態を示す。シール面１０３、１０４を傾斜させるのは、シール材１０２の接触部の面圧を高めてシール効果を高めるためである。
【００４５】
バタフライドア１９、２０のドア本体部１００の回転軸１０１は、その両端部でケース１１の軸受穴（図示せず）に回転自在に支持されるとともに、回転軸１０１の一端部はケース１１の外部へ突出し、図示しないドア駆動機構に連結される。このドア駆動機構は、周知のごとく車両用空調装置の操作パネルに設けられた手動操作機構、あるいは、空調制御装置により制御されるモータ等を用いたアクチュエータ機構により構成される。
【００４６】
次に、本第１実施形態によるバタフライドア１９、２０のシール性向上のための工夫点について詳述すると、本発明者らの検討によると、バタフライドア１９、２０の薄肉平板状シール部材１０２のコーナー部１０２ａ（図３）における風洩れは、前述のごとくシール材１０２内部に発生する収縮力が原因となって、コーナー部１０２ａのシール材１０２がドア本体部１００側へ変形して、コーナー部１０２ａのシール材１０２が反り上がり、シール面１０４（１０３）との間に隙間Ｃ（図５）が生じるために発生する。
【００４７】
このような隙間Ｃ（図５）が生じるものについてさらに精査したところ、図６〜図９に示すように、ケース１１側のドア当接用リブ１０６（１０５）のシール面１０４（１０３）のコーナー部に形成される内周円弧部の曲率半径Ｒ_C1が、シール部材１０２のコーナー部１０２ａに形成される外周円弧部の曲率半径Ｒ_Dより同等以下（Ｒ_C1≦Ｒ_D）の比較的小さい値であった。具体的には、Ｒ_D＝５ｍｍ、Ｒ_C1＝５ｍｍであった。
【００４８】
このため、ケース１１側のシール面１０４（１０３）のコーナー部では、内周円弧部の小さな曲率半径Ｒ_C1による凹状部が形成されることになり、その結果、成形終了後の収縮力（残留内部応力）およびエラストマの材料物性による加熱収縮（熱収縮性）の影響で、薄肉平板状シール部材１０２のコーナー部１０２ａがドア本体部１００側へ変形すると、図５、図９（ａ）に示すように、シール部材１０２のコーナー部１０２ａの外周先端部１０２ｂが反り上がって、シール面１０４（１０３）との間に隙間Ｃが発生する。なお、図８（ａ）、図９（ａ）は、Ｒ_C1≦Ｒ_Dとなった比較品であり、図７、８の２点鎖線Ｄはケース１１側のシール面１０４（１０３）においてシール材１０２の外周部分１０２ｂが圧着する部位であるシールラインを示す。
【００４９】
上記隙間Ｃの発生を防止するために、本実施形態においては、ケース１１側のシール面１０４（１０３）のシールラインＤのコーナー部における内周円弧部の曲率半径をＲ_c2としたとき、この内周円弧部の曲率半径Ｒ_c2をシール部材１０２のコーナー部１０２ａの外周円弧部の曲率半径Ｒ_Dより拡大して、ドア１９、２０が開口部閉塞位置に操作されたときに、その使用初期から、シール部材１０２の内部収縮力による変形量以上に、シール部材１０２を予め弾性変形させておくようにしている。
【００５０】
すなわち、薄肉平板状シール部材１０２のコーナー部１０２ａにおける、ドア本体部１００側への変形量は、シール部材１０２の内部収縮力とシール部材１０２の剛性とにより決定されるが、ケース１１側のシール面１０４（１０３）のシールラインＤのコーナー部における内周円弧部の曲率半径Ｒ_c2（図７、図８（ｂ）、図９（ｂ）参照）をシール部材１０２のコーナー部１０２ａの外周円弧部の曲率半径Ｒ_Dより拡大することにより、シール面１０４（１０３）のコーナー部の内周円弧部がシール部材１０２に対してより接近することになる。
【００５１】
その結果、薄肉平板状シール部材１０２のコーナー部１０２ａをその使用初期から、シール部材１０２の内部収縮力による変形量以上に予め弾性変形させておくことができる。よって、空調装置の使用につれて、シール部材１０２のコーナー部１０２ａが内部収縮力によりドア本体部１００側へ変形しても、比較品のように隙間Ｃが発生することがない。
【００５２】
本発明者の試作検討によると、上記Ｒ_c2の好ましい範囲は１．５〜４Ｒ_Dである。上記Ｒ_c2を１．５Ｒ_Dより大きくすることにより、隙間Ｃの発生をより確実に防止することができる。一方、上記Ｒ_c2を４Ｒ_Dより大きくすると、シール面１０４（１０３）のコーナー部の内周円弧部が開口部１６、１７の内側へ大きく突き出すようになり、開口部１６、１７の開口面積縮小の程度が大きくなる。また、シール面１０４（１０３）のコーナー部の内周円弧部がドア本体部１００に近接してドア本体部１００と干渉する恐れが出てくる。これらの理由から、上記Ｒ_c2は４Ｒ_Dより小さくすることが好ましい。
【００５３】
なお、より具体的には、Ｒ_D＝５ｍｍのとき、Ｒ_c2＝１０〜１５ｍｍ（Ｒ_c2＝２〜３Ｒ_D）が好ましい範囲であった。
【００５４】
（第２実施形態）
第１実施形態では、薄肉平板状シール部材１０２の内部収縮力による変形に起因するコーナー部の風洩れ防止について説明したが、薄肉平板状シール部材１０２に作用する送風空気の動圧によりシール部材１０２のコーナー部が変形して風洩れが発生することがある。そこで、第２実施形態では、この送風空気の動圧によるシール部材１０２のコーナー部の変形をも抑制するものである。
【００５５】
まず、最初に、薄肉平板状シール部材１０２のコーナー部１０２ａの具体的寸法関係について説明すると、図１０（ａ）はコーナー部１０２ａの寸法設定の比較例１であり、シール部材１０２の外縁部の形状を長方形に近似させるため、コーナー部１０２ａの外周円弧部の曲率半径Ｒ_Dを内周円弧部の曲率半径Ｒ_Diと同一（Ｒ_D＝Ｒ_Di）の小さな値にしている。これに伴って、シール部材１０２のコーナー部１０２ａにおける突き出し寸法（リップ長さ）ａ₁は、シール材１０２のコーナー部１０２ａ以外のストレート部分における突き出し寸法（リップ長さ）ｂより必然的に大きくなる。例えば、ストレート部分における突き出し寸法（リップ長さ）ｂ＝１０ｍｍの場合に、Ｒ_D＝Ｒ_Di＝５ｍｍであると、コーナー部１０２ａにおける突き出し寸法ａ₁は１４．１４ｍｍに増えてしまう。
【００５６】
一般に、弾性体における曲げ変形量は、一定荷重に対して突き出し寸法（リップ長さ）の３乗に比例するから、シール部材１０２のコーナー部１０２ａに送風空気の動圧が加わった際に、コーナー部１０２ａが動圧の方向に大きく変形する。図１１のＬ₁は、この動圧によるコーナー部１０２ａの変形量であり、ストレート部分における変形量Ｌ₂に比して大幅に増加する。この結果、送風空気の動圧に基づくコーナー部１０２ａの変形によって風洩れが生じる。
【００５７】
次に、図１０（ｂ）の比較例２では、コーナー部１０２ａの内周円弧部を廃止して、直角状の角部を形成している。これによると、内周円弧部を廃止した分だけ、突き出し寸法ａ₂が短くなるが、その反面、シール部材１０２のコーナー部１０２ａの内周側に直角状の角部を形成しているので、ドア開閉動作に伴ってシール部材１０２の曲げ変形が繰り返されると、シール部材１０２の直角状の角部に応力集中が起こって、この角部からシール部材１０２が破断し、シール部材１０２とドア本体部１００との接着品質を悪化させるという問題がある。
【００５８】
そこで、第２実施形態では、送風空気の動圧によるシール部材１０２のコーナー部の変形を抑制するために、図１２、図１３に示すように、ドア本体部１００のコーナー部に、シール材１０２のコーナー部１０２ａ側へ突出する突出部１０７を形成している。この突出部１０７は滑らかな曲面形状（具体的には円弧状）で突出している。
【００５９】
突出部１０７の突出量はシール材１０２のコーナー部１０２ａにおける突き出し寸法ａ₃（＝突出部１０７の頂部とシール部材１０２のコーナー部の外周円弧部との間隔）がストレート部分における突き出し寸法ｂに対して、
ａ₃＝０．５〜１．１ｂの範囲となるように設定する。
【００６０】
ここで、寸法ａ₃を１．１ｂ以下に抑えることにより、動圧によるコーナー部１０２ａの変形量を図１１のストレート部分における変形量Ｌ₂と同等程度に抑えることが可能となり、動圧による風洩れを効果的に抑制できる。また、寸法ａ₃を０．５ｂより小さくすると、所定のドア操作荷重に対するコーナー部１０２ａの変形量が減少してシール性が損なわれるので、寸法ａ₃は０．５ｂ以上にするのがよい。このような観点から、寸法ａ₃は、寸法ｂと略同等（ａ₃≒ｂ）となるように設定するのが最も好ましい。
【００６１】
しかも、第２実施形態によると、突出部１０７は滑らかな曲面形状で突出しているから、比較例２のごとき直角状の角部がシール材１０２のコーナー部１０２ａの内周に形成されることがない。そのため、ドア開閉動作に伴う応力集中によってシール材１０２が破断するといった不具合が発生せず、シール材１０２とドア本体部１００との間の接着品質を長期にわたって良好に確保できる。
【００６２】
さらに、コーナー部１０２ａにおける突き出し寸法ａ₃をストレート部分における突き出し寸法ｂと同等にするとともに、剛性の高い突出部１０７の付加によりシール材１０２のコーナー部１０２ａにおける剛性が高まるので、第１実施形態において述べた内部収縮力に起因するコーナー部１０２ａの反り上がりを抑制できるという効果も同時に発揮できる。
【００６３】
図１４は、第２実施形態による効果を示す実験データであり、比較例１は前述の図１０（ａ）によるもので、ｂ＝１０ｍｍ、Ｒ_D＝Ｒ_Di＝５ｍｍ、突き出し寸法ａ₁＝１４．１４ｍｍである。これに対して、本発明品はｂ＝１０ｍｍ、突出部１０７は曲率半径＝２ｍｍの円弧状、Ｒ_D＝５ｍｍ、突き出し寸法ａ₃＝１０．０７ｍｍである。その他、シール材１０２の材質等はすべて同一条件である。
【００６４】
図１４の下側に示すように、シール材１０２の外周先端部１０２ｂをシール面１０４に圧着した状態で、８０°Ｃの高温雰囲気中に２４時間放置して、シール材１０２の外周先端部１０２ｂの反り上がり量を測定した。その結果、比較例１では反り上がり量が０．２３ｍｍであったのに対して、本発明品によると、反り上がり量を０．１３ｍｍに低減できた。
【００６５】
また、図１４の下側に示すように、シール材１０２の外周先端部１０２ｂをシール面１０４に圧着した状態で８０°Ｃの高温雰囲気中に２４時間放置した後、ドア前後に４０ｍｍＡｑの圧力差を加えたときの風洩れ量を測定した。
【００６６】
その結果、比較例１ではシール材１０２のコーナー部１０２ａからの風洩れ量が２．９ｍ³／ｈであり、これに対し本発明品では同風洩れ量を０．９ｍ³／ｈという僅少値に抑えることができることが分かった。
【００６７】
（他の実施形態）
なお、本発明は、車両用空調装置の吹出モードドア以外に、エアミックスドア、内外気切替ドア等にも適用できる。さらに、車両用空調装置以外の用途においても、本発明は通風路切替装置として広く適用可能であることはもちろんである。
【００６８】
また、上記の実施形態では、図３、１２に示すようにドア本体部１００の中央部に回転軸１０１を配置するバタフライドア１９、２０に本発明を適用した場合について説明したが、図１に示すドア１５、２１のようにドア本体部の端部に回転軸１５ａを配置するタイプのドアにおいても、ドア本体部の外周縁部にリップシールタイプのシール材を固着する構造であれば、本発明を同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する車両用空調装置の概略構成を示す破断斜視図である。
【図２】図１におけるバタフライドアを例示する要部断面図である。
【図３】図１におけるバタフライドアの平面図である。
【図４】図２のＡ部拡大図である。
【図５】図２のＡ部拡大図で、従来技術による不具合を示すものである。
【図６】図１におけるバタフライドアのコーナー部とケース側シール面との関係を示す部分斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態および従来技術の要部の平面図である。
【図８】（ａ）は従来技術のケース側シール面の部分斜視図、（ｂ）は本発明の第１実施形態によるケース側シール面の部分斜視図である。
【図９】図６のＢ−Ｂ断面図であり、（ａ）は従来技術を示し、（ｂ）は本発明の第１実施形態を示す。
【図１０】本発明の第２実施形態の前提を説明するための比較例の要部の平面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の前提を説明するための動圧によるシール材の変形量の説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態によるバタフライドアの平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態によるバタフライドアの要部拡大図である。
【図１４】本発明の第２実施形態による効果を示す実験データの説明図である。
【図１５】従来のシール材におけるリップシール形状の他の例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１１…ケース、１６〜１８…吹出開口部、１９、２０…バタフライドア、
１００…ドア本体部、１０１…回転軸、１０２…シール材、
１０２ａ…コーナー部、１０３、１０４…シール面、１０７…突出部。

Claims

通風路の開口部（１６、１７）を有するケース（１１）と、
前記ケース（１１）内に配設され、前記開口部（１６、１７）を開閉して空気流れを切り替えるドア（１９、２０）とを備え、
前記ドア（１９、２０）は、剛性の高い材質からなるドア本体部（１００）と、このドア本体部（１００）の外周縁部に固着された、熱収縮性を有する弾性体からなるシール材（１０２）とを有しており、
このシール材（１０２）は、前記ドア本体部（１００）の外周縁部から外方側へ連続して延びる薄板平板状であり、
前記開口部（１６、１７）の周縁部に形成されたシール面（１０３、１０４）に前記シール材（１０２）が圧着することにより、前記開口部（１６、１７）を閉塞する通風路切替装置において、
前記シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）における外周円弧部の曲率半径をＲ_Dとし、
前記シール面（１０３、１０４）において前記シール材（１０２）の圧着する部位をシールライン（Ｄ）とし、
前記シールライン（Ｄ）のコーナー部は前記シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）における外周円弧部よりも内周側に位置しており、
前記シールライン（Ｄ）のコーナー部における円弧部の曲率半径をＲ_c2としたとき、前記外周円弧部の曲率半径Ｒ_Dよりも前記シールライン（Ｄ）のコーナー部における円弧部の曲率半径Ｒ_c2を大きくすることによって、前記シール面（１０３、１０４）のコーナー部を前記シール部材（１０２）に対してより接近させる構成となっており、
前記シール材（１０２）には、成形時に生じた内部応力が残留しており、前記シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）において、前記内部応力による前記シール材（１０２）の変形量よりも、前記シール材（１０２）が前記シール面（１０３、１０４）に圧着した際の前記シール材（１０２）の変形量を大きくすることを特徴とする通風路切替装置。
前記シールライン（Ｄ）のコーナー部における円弧部の曲率半径Ｒ_c2を、前記外周円弧部の曲率半径Ｒ_D に対して、Ｒ_c2＝１．５〜４Ｒ_D の範囲に設定することを特徴とする請求項１に記載の通風路切替装置。
通風路の開口部（１６、１７）を有するケース（１１）と、
前記ケース（１１）内に配設され、前記開口部（１６、１７）を開閉して空気流れを切り替えるドア（１９、２０）とを備え、
前記ドア（１９、２０）は、剛性の高い材質からなるドア本体部（１００）と、このドア本体部（１００）の外周縁部に固着された、弾性体からなるシール材（１０２）とを有しており、
このシール材（１０２）は、前記ドア本体部（１００）の外周縁部から外方側へ連続して延びる薄板平板状であり、
前記開口部（１６、１７）の周縁部に形成されたシール面（１０３、１０４）に前記シール材（１０２）が圧着することにより、前記開口部（１６、１７）を閉塞する通風路切替装置において、
前記ドア本体部（１００）のコーナー部に、前記シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）側へ突出する突出部（１０７）が形成されており、
前記突出部（１０７）は、前記ドア本体部（１００）の形成領域から形成領域外方へ前記ドア本体部（１００）と同一平面内で突出することを特徴とする通風路切替装置。
前記突出部（１０７）は曲面形状で突出していることを特徴とする請求項３に記載の通風路切替装置。
前記シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）における突き出し寸法ａ₃ を、前記シール材（１０２）のコーナー部（１０２ａ）以外のストレート部分における突き出し寸法ｂに対して、ａ₃＝０．５〜１．１ｂの範囲に設定することを特徴とする請求項３または４に記載の通風路切替装置。
前記シール材（１０２）のうち、外周先端部（１０２ｂ）よりも前記ドア本体部（１００）側に位置する部分は、前記ドア本体部（１００）の厚さ以下の厚さにて前記ドア本体部（１００）の外周縁部から外方側へ突出していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の通風路切替装置。